Erkenntnisse sollen bessere Epilepsie-Behandlung ermöglichen

Stanford (pte, 11. Feb 2005 13:25) – Wissenschafter der Stanford
University School of Medicine http://med.stanford.edu/ haben entdeckt,
dass auch Gliazellen eine entscheidende Rolle bei der Bildung von
Synapsen während des Entwicklungsprozesses direkt nach der Geburt
spielen. Bisher war nur bekannt, dass diese Zellen die Funktion der
Neuronen im erwachsenen Gehirn unterstützen. Die neuen Einblicke in den
normalen Vorgang der Bildung von Synapsen sollen eine verbesserte
Behandlung von Drogenabhängigkeit und Epilepsie ermöglichen. Dabei
handelt es sich um Krankheiten, die teilweise durch das Vorhandensein
von zu vielen Synapsen gekennzeichnet sind. Die Kommunikation im Gehirn
findet von einer Nervenzelle zur anderen über Synapsen statt. Diese
Neuronenverbindungen bilden sich früh in der Gehirnentwicklung. Es
wurde angenommen, dass ihre Bildung von den Nervenzellen selbst gelenkt
wird. Die Ergebnisse der Studie wurden in dem Fachmagazin Cell
http://www.cell.com/veröffentlicht.

Gliazellen machen rund 90 Prozent der Zellen im Gehirn von Säugetieren
aus. Bis vor kurzem konzentrierte sich die Wissenschaft auf ihre
unterstützende Rolle. Das Team um Ben Barres entwickelte ein neues
Verfahren zur Züchtung von Neuronen im Labor, das ohne Gliazellen
auskommt. Die Forscher isolierten Proteine, die von den Gliazellen
produziert wurden. Sie untersuchten in der Folge, was passiert, wenn
diese Proteine einer Neuronenkultur hinzugefügt werden. Zwei der
Proteine, Thrombospondin 1 und 2, führten zur Bildung von Synapsen.
Diese Synapsen erwiesen sich allerdings als nicht voll funktionsfähig.
Sie konnten Signale übertragen, aber waren nicht in der Lage sie zu
empfangen.

Das Neuron, das das Signal überträgt, kann einen Neurotransmitter
bilden. Das benachbarte Neuron, das das Signal empfängt, ist jedoch
nicht in der Lage das Vorhandensein eines Neurotransmitters zu
erkennen. Vollständig funktionsfähige Synapsen erfordern das
Vorhandensein von Gliazellen. Laut Barres ist bekannt, dass die
Gliazellen zumindest ein weiteres entscheidendes Protein produzieren,
das man derzeit noch nicht identifiziert habe. Dieses unbekannte
Protein ermöglicht dem empfangenden Neuron den Neurotransmitter zu
entdecken, der von dem Neuron ausgeschickt wird, das bei der Bildung
von Synapsen Signale überträgt.

In einem nächsten Schritt entwickelten die Wissenschafter einen
Mäusestamm, dem die Fähigkeit Thrombospondin 1 und 2 zu bilden, fehlte.
Die Gehirne diese Tiere wiesen 40 Prozent weniger Synapsen auf als jene
normaler Mäuse. Gliazellen sondern diese Thrombospondine nur in den
frühen Phasen der Gehirnentwicklung gleichzeitig mit der Bildung von
Synapsen ab. Diese Erkenntnisse lassen den Schluss zu, dass die relativ
geringe Fähigkeit des erwachsenen Gehirns neue Synapsen zu bilden, auf
das Vorhandensein von nur geringen Mengen dieser Thrombospondine
zurückzuführen sein könnte.